Nghiên cứu cho thấy cách trung tâm mầm tạo kháng thể mạnh ^{CEFR B2}

Một nhóm nghiên cứu do Gabriel D. Victora dẫn đầu đã theo dõi tiến hóa tế bào B sau chủng ngừa bằng cách dùng chuột được thiết kế di truyền sao cho tất cả tế bào B cạnh tranh bắt đầu với cùng một trình tự kháng thể chưa đột biến. Họ quan sát hàng nghìn tế bào B riêng lẻ trong 119 trung tâm mầm, dùng kính hiển vi đa photon, kích hoạt quang bằng tia laser và giải trình tự tế bào đơn.

Nhóm xây dựng cây phả hệ chi tiết cho các dòng tế bào B và lập một “từ điển” biến dị bằng Quét biến dị sâu (Deep Mutational Scanning, DMS). DMS liên kết gần như mọi thay đổi axit amin với hiệu suất kháng thể, giúp suy ra độ bám và độ ổn định cấu trúc từ trình tự DNA. Tác giả đầu Ashni Vora gọi DMS là một bước tiến kỹ thuật quan trọng.

Phân tích cho thấy ở cấp độ từng trung tâm mầm, tiến hóa trông gần như ngẫu nhiên: một số tế bào mở rộng mạnh, số khác biến mất, và đột biến hứa hẹn đôi khi thất bại. Thành công của một dòng tế bào và độ ái lực thường ít tương quan. Tuy nhiên, khi các vòng chọn lọc ồn ào lặp lại trên nhiều trung tâm, một thiên lệch nhẹ về phía đột biến có lợi tích lũy và dẫn tới kháng thể mạnh hơn một cách nhất quán; Victora so sánh cơ chế này như một sòng bạc, nơi thiên lệch nhỏ lặp lại hàng nghìn lần tạo kết quả có thể đoán được.

Các nhà nghiên cứu cũng phát hiện hệ miễn dịch ưa các đột biến dễ sinh ra bởi cơ chế tạo đột biến, chứ không phải luôn chọn những đột biến đem lại kháng thể mạnh nhất. Họ nhận thấy trung tâm mầm chọn lọc gắt hơn trước đây và nhanh chóng loại tế bào B yếu kém. Những kết luận này có thể hướng dẫn thiết kế vắc xin chống các tác nhân biến đổi nhanh như influenza và HIV và làm hệ miễn dịch trở thành mô hình hữu ích cho nghiên cứu tiến hóa. Nguồn: Rockefeller University.